Преобразователь перемещения в код Советский патент 1990 года по МПК H03M1/50 H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах индикации положения перемещающегося объекта.

Целью изобретения является упрощение преобразователя при расширении диапазона измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - структурная схема блока кодирования.

Преобразователь содержит кодовую линейку 1, первую 2 и вторую 3 группы светодиодов, чувствительный элемент 4, фотодиоды 5 и 6, световоды 7 и 8 чувствительного элемента 4, блок 9 кодирования, первую 10 и вторую 11 группу световодов. Блок 9 кодирования содержит три счетчика 12 - 14, два дешифратора 15 и 16, генератор Г импульсов,делитель 18 частоты, триггер 19, пять элементов И 20 - 24, четыре элемента ИЛИ 25 - 28, элемент 29 запрета, два усилителя-формирователя 30 и 31, элемент НЕ 32 и элемент 33 задержки.

Преобразователь работает следующим образом.

Дешифраторы 15 и 16 осуществляют включение светодиодов 3, излучение от которых по световодам первой 10 и второй 11 групп передается на кодовую линейку 1. В зависимости от положения

сд

СЭ

со со

00

со

чувствительного элемента 4 относительно кодовой линейки 1 изменяются номера в пределах М и К светодиодов 2 и 3 соответственно, излучение от которых передается на чувствительный элемент 4 и далее по световодам 7 и 8 на фотодиоды 5 и 6. Блок 9 кодирования формирует напряжение питания светодиодов 2 и 3 и формирует код перемещения. J Импульсы генератора 17, поделенные делителем 18, задают время преобразования, обнуляют счетчики 12 - 14 и устанавливают триггер 19 в режим разре9989

JQ 4

21 и 25 на вход , Прохождение импуль- когда происходит

17 через элементы счетчиков 12 и 14. сов прекращается, переполнение счетчика 14 и возникает сигнал на выходе элемента НЕ 32. Для полного соответствия кода в счетчике 12 измеряемому перемещению на вход счетчика 14 добавляется один дополнительный импульс с выхода элемента И 23. При этом для правильной работы счетчика 14 осуществляется временной сдвиг импульсов на его входе с помощью элемента 33 задержки. Для исключения

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах индикации положения перемещающегося объекта. С целью упрощения преобразователя при расширении диапазона измерения в преобразователь, содержащий блок кодирования, М светодиодов, K^.M световодов первой группы, кодовую линейку, первый световод чувствительного элемента, первый фотодиод, введены K светодиодов, K^.M световодов второй группы, второй световод чувствительного элемента и второй фотодиод. Блок кодирования осуществляет формирование напряжения питания K светодиодов точного, M светодиодов грубого отсчета и выходного кода перемещения чувствительного элемента относительно кодовой линейки. За счет расположения торцов световодов первой группы в первом ряду кодовой линейки последовательно, разделения торцов световодов второй группы на M подгрупп и укладки их в нечетных и четных подгруппах второго ряда кодовой линейки в прямой и обратной последовательности соответственно исключается неоднозначность считывания при смене кода грубого отсчета. 2 ил. з.п. ф-лы.

13 при обнулении счетчика 12 используется элемент 29 запрета Таким образом, в счетчике формируется код перемещения вне зависимости от участка

шения преобразования. При этом импуль-jj возможных сбоев информации счетчика сы от генератора 17 начинают поступать через элементы 20,33,24 и 25 на счет- лый вход счетчика 12, который управляет работой дешифратора 15.

Синхронно со счетчиком 12 работает JQ расположения чувствительного элемен- счетчик 14. При переполнении счетчика 12 срабатывает счетчик 13 и дешифратор 16 включает следующий светодиод грубого отсчета. Если при некотором положении чувствительного элемента 25 светодиоды 3 и 2 засветят фотодиоды 5 и 6, то возникает сигнал на выходе элемента И 23, который останавливает дальнейшее запитывание светодиодов и начинает формировать выходной код пе- Q ремещения в счетчиках 12 и 13. Для исключения неоднозначности считывания при изменении числа в счетчике 13 грубого отсчета торцы световодов 11 во втором роду кодовой линейки 1 в пределах четных и нечетных разрядов грубого отсчета уложены в прямом и обратном порядке. Поэтому при формировании сигнала на нечетных выходах дешифратора 16 сигнал на выходе элемента ИЛИ /7 отсутствует и сигнал с выхода элемента 23 устанавливает триггер 19 в режим индикации и не проходит через элементы 22 и 28 для обнуления счетчика 1 2.

В результате этого на выходах счетчиков 12 и 13 сохраняется код перемещения до начала следующего цикла измерения . Если сформирован сигнал на четных выходах дешифратора 16, т.е. за счет расположения торцов световодов 11 на кодовой линейке 1 в счетчике 12 формируется обратный код точного отсчета, то по сигналу на выходе элемента 23 начинается преобразование обратного кода счетчика 12 в прямой. При этом сигнал с выхода элемента 27 разрешает обнуление счетчика 12 и прохождение импульсов от генератора

35

40

45

50

55

та0 Наибольшее упрощение преобразователя достигается при большом числе светодиодов 2 и 3, поскольку их общее число, равное М+К при количестве изме ряемых положений М-К, значительно меньше соответствующего числа одноот- счетного преобразователя0

Формула изобретения

13 при обнулении счетчика 12 используется элемент 29 запрета Таким образом, в счетчике формируется код перемещения вне зависимости от участка

возможных сбоев информации счетчика

расположения чувствительного элемен-

та0 Наибольшее упрощение преобразователя достигается при большом числе светодиодов 2 и 3, поскольку их общее число, равное М+К при количестве измеряемых положений М-К, значительно меньше соответствующего числа одноот- счетного преобразователя0

Формула изобретения

5 1

рой ряд кодовой линейки и оптически связаны с входным торцом второго световода чувствительного элемента, выходной торец которого оптически свя- зан с вторым фотодиодом, выход которого соединен с другим входом блока кодирования, выходные торцы К«М световодов первой группы уложены в первом ряду кодовой линейки последовательно, а выходные торцы К М свето-г водов второй группы разбиты на М подгрупп и уложены в нечетных и четных подгруппах второго ряда кодовой линейки в прямой и обратной последовательности соответственно.

0

0

дом третьего элемента И, а прямой - с другим входом второго элемента И и одним входом пятого элемента И, выходы второго счетчика соединены с входами первого дешифратора, выходы ко- , торого являются первыми М выходами блока, четные выходы первого дешифратора соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И и другим входом четвертого элемента И, выход которого соединен с другш входом первого элемента ИЛИ, выход 5 второго элемента И соединен через

элемент задержки с другим входом пят того элемента И и непосредственно - с управляющим входом второго дешифратора, выходы которого являются вторыми К выходами блока, выход пятого элемента И соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вхср которого подключен к выходу третьего элемента И, а выход соединен с друпг-« входом второго элемента ИЛИ и счетнъг входом третьего счетчика, выходы которого соединены с информационными входами второго дешифратора, выход первого элемента ИЛИ соединен с одним входом элемента запрета и входом обнуления третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с другим входом элемента запрета, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, выход второго элемента ИЛИ соединен с счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого через элемент НЕ соединен с четвертые входом третьего элемента И.

5

0

5

3

toi nrWOfffli/ ПППППГ - - - 1ГТТТГПТП

Составитель В. Белов

Редактор М„ Бланар Техред М.Дидык Корректор М. Пожо

Заказ 1458Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«./